第5章 第1節(jié) 植物生長素-2024-2025學年高二生物選擇性必修1 (配人教版)配套課件

第5章植物生命活動的調節(jié)第1節(jié)植物生長素鞏固案

總結與應用預習案自主讀教材探究案

互動探疑難一、生長素的發(fā)現(xiàn)過程1．達爾文實驗(1)發(fā)現(xiàn)問題：植物的向光性，即在______的照射下，植物朝向____方向生長的現(xiàn)象。單側光光源(2)實驗處理及現(xiàn)象(3)結論：胚芽鞘的尖端受______刺激后，向下面的伸長區(qū)傳遞了某種_________，造成伸長區(qū)背光面比向光面______，因而使胚芽鞘出現(xiàn)向光性彎曲。單側光“影響”生長快2．鮑森·詹森和拜爾的實驗不生長向光彎曲生長瓊脂片向右彎曲生長向左彎曲生長分布不均勻3.溫特的實驗(1)實驗處理及現(xiàn)象(2)實驗結論：胚芽鞘尖端能產生一種化學物質，會造成胚芽鞘彎曲生長，這種化學物質被命名為______。生長素4．生長素化學本質的確認(1)1934年，科學家首先從人尿中分離出與生長素作用相同的化學物質——________(IAA)。(2)由于生長素在植物體內含量極少，直到1946年人們才從高等植物中將其分離出來，并確認它也是IAA。(3)植物體內具有與IAA相同效應的物質還有：______(PAA)、__________(IBA)等。吲哚乙酸苯乙酸吲哚丁酸5．植物向光性的解釋6．植物激素的概念(1)產生部位：植物體內。(2)運輸途徑：從產生部位運送到________。(3)生理作用：對植物的________有顯著影響。(4)化學實質：微量______。作用部位生長發(fā)育有機物發(fā)育中的種子色氨酸主動運輸上端下端成熟組織輸導組織3．分布：相對集中分布在________的部分，如胚芽鞘、芽和根尖的____組織、形成層、發(fā)育中的____和果實等處。三、生長素的生理作用1．作用方式給細胞________，起著調節(jié)細胞生命活動的作用。生長旺盛分生種子傳達信息2．生理作用在植物體內，生長素在細胞水平上起著促進細胞________、誘導________等作用；在器官水平上則影響器官的____、____，如促進側根和不定根發(fā)生，影響花、葉和果實發(fā)育等。3．作用機理生長素首先與細胞內某種蛋白質——__________特異性結合，引發(fā)細胞內發(fā)生一系列________過程，進而誘導特定基因的表達，從而產生效應。伸長生長細胞分化生長發(fā)育生長素受體信號轉導4．作用特點(1)濃度

一般情況下，生長素在濃度____時促進生長，在濃度____時則會抑制生長。例如，頂芽產生的生長素逐漸向下運輸，枝條上部的側芽處生長素濃度____。由于側芽對生長素濃度比較____，因此它的發(fā)育受到抑制，植株因而表現(xiàn)出頂端優(yōu)勢。去掉頂芽后，側芽處的生長素濃度____，于是側芽萌動、加快生長。較低過高較高敏感降低(2)植物細胞的成熟情況____的細胞對生長素敏感，____細胞則比較遲鈍。(3)器官的種類不同器官對生長素的敏感程度也不一樣。幼嫩衰老1．判正誤(對的畫“√”，錯的畫“×”)(1)在成熟組織中，生長素可以通過輸導組織進行非極性運輸。(

)(2)在太空中，植物的根不會表現(xiàn)出向地彎曲生長的特性。(

)(3)溫特實驗中，如果將瓊脂塊放置正中間，并給予單側光照射，生長素會在瓊脂塊中進行橫向運輸。無尖端的胚芽鞘上不會發(fā)生橫向運輸。(

)(4)在存在呼吸抑制劑的條件下，極性運輸會受到抑制。(

)√√×√2．微思考(1)關于植物向光性生長的原因，還有其他解釋嗎？提示

有學者根據(jù)一些實驗結果提出，植物向光性生長，是由單側光照射引起某些抑制生長的物質分布不均勻造成的。(2)在植物莖的向光性現(xiàn)象中，生長素是否表現(xiàn)出了作用的兩重性？提示

在向光性現(xiàn)象中，向光側和背光側都是促進生長，因而生長素沒有表現(xiàn)出兩重性。任務驅動一生長素的發(fā)現(xiàn)過程為了探究植物向光性與植物生長素的關系，有人設計了如下實驗方案，思考討論：1．在圖示裝置中，玉米幼苗保持直立生長的有哪些？不生長不彎曲的呢？提示

玉米幼苗保持直立生長的有3、4、5；不生長不彎曲的是2。2．根據(jù)1號和3號裝置之間實驗記錄的對照分析，可以說明什么？提示

玉米幼苗產生向光性是由單側光照射引起的。3．根據(jù)2號和1號裝置之間實驗記錄的對照分析，可以說明什么？提示

玉米幼苗的向光性生長與玉米幼苗尖端的存在有關。4．根據(jù)5號和6號裝置之間實驗記錄的對照分析，可以說明什么？提示

玉米幼苗發(fā)生彎曲生長與生長素在玉米幼苗胚芽鞘兩側分布不均有關。1．明確胚芽鞘系列實驗的六個結論(1)胚芽鞘感光部位——尖端。(2)胚芽鞘彎曲生長的部位——尖端下面的一段。(3)生長素的產生部位——胚芽鞘尖端。(4)生長素的產生是否需要光——不需要。(5)生長素發(fā)生橫向運輸?shù)牟课弧哐壳始舛恕?6)胚芽鞘彎曲生長的原因——生長素分布不均勻。2．植物向光性的原因(1)原因分析

對胚芽鞘進行如下圖的①～④實驗，其中旋轉均為勻速旋轉，一段時間后停止旋轉時，實驗①、②裝置仍停止在下圖位置，則四個胚芽鞘的生長方向依次是(

)A．←↑→↑

B．←↑↑→C．→↑→↑ D．→↑←↑D解析：①由于轉盤勻速旋轉產生的離心力使生長素在遠離圓心的一側多，而勻速旋轉時胚芽鞘的受光情況可以看成是均勻的，因此胚芽鞘會彎向圓心生長，即向右彎曲；②該胚芽鞘勻速旋轉，胚芽鞘尖端可以看成是受光均勻的，因此該胚芽鞘直立生長；③由于受重力影響，瓊脂塊B的生長素濃度大于A，因此去尖端的胚芽鞘彎向A生長，即向左彎曲；④由于胚芽鞘尖端勻速旋轉，瓊脂塊A和B中的生長素濃度可以認為相等，因此去尖端的胚芽鞘直立生長。[舉一反三]1．(長句專練)植物激素與動物激素在合成部位和作用部位有怎樣的區(qū)別？提示

合成部位的區(qū)別：前者無專門的分泌器官，后者是內分泌器官或細胞；作用部位上的區(qū)別：前者沒有特定的器官，后者是特定的器官、組織。2．(批判性思維)生長素的化學本質就是吲哚乙酸嗎？為什么？提示

不是。其他生長素還有：苯乙酸(PAA)、吲哚丁酸(IBA)等。1．為了驗證胚芽鞘尖端確實能產生促進生長的某種物質，用胚芽鞘和瓊脂塊等材料進行實驗時，對照實驗的設計思路是(

)A．完整胚芽鞘分別置于單側光照射和黑暗條件下B．胚芽鞘尖端和未放過尖端的瓊脂塊分別置于胚芽鞘切面的同一側C．未放過尖端的瓊脂塊和放過尖端的瓊脂塊分別置于胚芽鞘切面的同一側D．胚芽鞘尖端和放過尖端的瓊脂塊分別置于胚芽鞘切面的同一側C解析：驗證胚芽鞘尖端確實能產生促進生長的某種物質，要把尖端離體進行實驗。注意實驗的自變量為有無胚芽鞘。故應將未放過尖端的瓊脂塊和放過尖端的瓊脂塊分別置于胚芽鞘切面的同一側。C正確。2．下圖是在生長素發(fā)現(xiàn)過程中溫特的實驗，下列相關敘述錯誤的是(

)A．由溫特的實驗結論可以推測單側光使向光側的生長素分解B．設置A組的目的是排除瓊脂塊本身的化學物質對胚芽鞘的影響C．該實驗證明引起胚芽鞘彎曲生長的確實是一種化學物質，溫特將其命名為生長素D．A組為對照組，B組為實驗組A解析：由溫特的實驗不能得出單側光使向光側的生長素分解的結論，A錯誤；A組是沒有接觸過尖端的瓊脂塊，不含生長素，是對照組，B組是接觸過尖端的瓊脂塊，是實驗組，設置A組的目的是排除瓊脂塊本身的化學物質對胚芽鞘的影響，B、D正確；溫特的實驗證明胚芽鞘彎曲生長確實是由一種化學物質引起的，溫特認為這可能是一種和動物激素類似的物質，并將其命名為生長素，C正確。任務驅動二生長素的合成、運輸與分布取生長狀態(tài)一致的燕麥胚芽鞘，分為a、b、c、d四組，將a、b兩組胚芽鞘尖端下方的一段切除，再從c、d兩組胚芽鞘相同位置分別切除等長的一段，并按圖中所示分別接入a、b兩組被切除的位置，得到a′、b′兩組胚芽鞘，然后用單側光照射，發(fā)現(xiàn)a′組胚芽鞘向光彎曲生長，b′組胚芽鞘不彎曲、不生長。請思考回答相關問題：

1.a′組胚芽鞘尖端和b′組胚芽鞘尖端是否都能產生生長素？提示

a′組和b′組胚芽鞘尖端均能合成生長素。2．請解釋產生上述現(xiàn)象的原因。提示

a′組胚芽鞘尖端下方的一段正放，b′組胚芽鞘尖端下方的一段倒放，生長素只能從形態(tài)學上端到下端，a′組胚芽鞘尖端的生長素能向胚芽鞘基部運輸，b′組胚芽鞘尖端的生長素不能，故a′組胚芽鞘向光彎曲生長，b′組胚芽鞘不彎曲、不生長。1．極性運輸(1)概念：生長素由植物體的形態(tài)學上端向形態(tài)學下端的運輸。(2)特點：只能由形態(tài)學上端→形態(tài)學下端，不能倒轉。(3)影響因素：植物的遺傳特性決定，不受單側光、重力等影響。(4)實驗驗證a、b兩組相互對比，共同證明生長素只能由形態(tài)學上端向形態(tài)學下端運輸。2．非極性運輸在成熟組織中，生長素可通過輸導組織進行非極性運輸。3．與生長素運輸方向、運輸方式及影響因素有關的三個易錯點(1)重力、光照等因素影響生長素的運輸和分布，但與生長素的極性運輸無關。(2)引起生長素在胚芽鞘分布不均勻的因素有：單側光、重力、含生長素的瓊脂塊放在切去尖端的胚芽鞘上的位置，以及用云母片等材料阻斷胚芽鞘一側生長素的向下運輸?shù)取?3)太空環(huán)境中雖然喪失了“重力”對生長素分布的影響，但“單側光”的影響仍存在，且生長素“極性運輸”的特性不變。

用同位素14C標記的吲哚乙酸來處理一段枝條一端，然后探測另一端是否有含放射性14C的吲哚乙酸存在。枝條及位置如圖所示。下列有關處理方法及結果的敘述正確的是(

)A．處理圖甲中A端，不可能在圖甲中的B端探測到14C的存在B．處理圖乙中A端，能在圖乙中的B端探測到14C的存在C．處理圖乙中B端，能在圖乙中的A端探測到14C的存在D．處理圖甲中B端，能在圖甲中的A端探測到14C的存在C解析：圖甲的A端是形態(tài)學上端，處理圖甲中A端，可以在圖甲中的B端探測到14C的存在，A錯誤；圖乙的A端是形態(tài)學下端，處理圖乙中A端，不能在圖乙中的B端探測到14C的存在，B錯誤；圖乙的B端是形態(tài)學上端，處理圖乙中B端，能在圖乙中的A端探測到14C的存在，C正確；圖甲的B端是形態(tài)學下端，處理圖甲中B端，不能在圖甲中的A端探測到14C的存在，D錯誤。[舉一反三]1．(長句專練)極性運輸與主動運輸有怎樣的區(qū)別？提示

極性運輸側重運輸“方向”。主動運輸則側重生長素的“跨膜運輸方式”。2．(科學思維)1914年，匈牙利科學家拜爾將燕麥胚芽鞘尖端放在去除尖端的胚芽鞘的一側，結果胚芽鞘向對側彎曲生長，證明了胚芽鞘的彎曲生長，是尖端產生的影響在其下部分布不均勻造成的。拜爾這個實驗的對照組可以怎樣設計？提示

將燕麥胚芽鞘尖端放在去除尖端的胚芽鞘的正中，遮光處理。1．下列有關生長素的合成、運輸和分布的敘述，正確的是(

)A．生長素的橫向運輸可發(fā)生在尖端，外界刺激的方向與生長素發(fā)生橫向運輸?shù)姆较驘o關B．胚芽鞘尖端能夠利用色氨酸經過一系列反應大量合成生長素C.生長素只能從形態(tài)學上端運往形態(tài)學下端D．呼吸抑制劑會影響生長素的極性運輸D解析：生長素的橫向運輸可發(fā)生在尖端，但外界刺激的方向與生長素發(fā)生橫向運輸?shù)姆较蛴嘘P，如在左側單側光照射下，生長素在胚芽鞘尖端的橫向運輸是從左側向光側運輸?shù)接覀缺彻鈧?，A錯誤；胚芽鞘尖端能夠利用色氨酸經過一系列反應合成生長素，但生長素是植物激素，含量低，所以不是大量合成，B錯誤；極性運輸是指生長素只能從形態(tài)學上端運往形態(tài)學下端，而在植物體內，生長素還存在非極性運輸，C錯誤；生長素的極性運輸是一種主動運輸，呼吸抑制劑會影響主動運輸，D正確。2．取黃化豌豆幼苗的莖和幼根切段，分別切除莖尖和根尖以去除內源生長素，然后將莖(近尖端向上)和幼根(近尖端向上)直立放置，分別在兩者上切面的左側放置含有生長素的瓊脂塊(生長素濃度為促進莖生長的最適濃度)，在右側光照條件下培養(yǎng)，下列有關敘述正確的是(

)A.單側光會引起瓊脂塊內生長素分布不均勻B．莖和幼根中的生長素都能從上向下運輸C．幼根左側促進生長，向右彎曲生長D．莖右側促進生長，向左彎曲生長B解析：由題意可知，去掉尖端的切段缺少感光部位，故單側光不會引起生長素分布不均，單側光也不會引起瓊脂塊內生長素分布不均勻，A錯誤；莖(近尖端向上)和幼根(近尖端向上)直立放置，根據(jù)生長素極性運輸?shù)姆较蚴菑男螒B(tài)學上端到形態(tài)學下端，可知莖和幼根中的生長素都能從上向下運輸，B正確；由于切面的左側放置含有生長素的瓊脂塊，生長素濃度為促進莖生長的最適濃度，而根對同一濃度生長素的敏感度高于莖，故幼根左側表現(xiàn)為抑制生長，C錯誤；去掉尖端后，莖右側無內源生長素，左側放置含有生長素的瓊脂塊(生長素濃度為促進莖生長的最適濃度)，因此莖向右彎曲生長，D錯誤。任務驅動三生長素的生理作用下圖所示是科學家研究不同濃度生長素對植物不同器官的作用得到的結果。思考討論相關問題。1．“促進”或“抑制”的作用是與哪一組對比得到的？提示

是與溶液中生長素濃度為零的那一組對比得到的。2．對于同一器官來說，生長素的作用與濃度有什么關系？提示

不同的生長素濃度，對于同一器官所起的作用也不同。在一定濃度范圍內促進生長，超過這一范圍則抑制生長。3．對于不同的器官來說，生長素促進生長的最適濃度相同嗎？提示

不同，對于根來說，最適濃度大約是10－10mol/L；對于芽來說，最適濃度大約是10－8mol/L；而對于莖來說，最適濃度大約是10－4mol/L。1．生長素濃度與促進程度的曲線分析(如圖1)(1)a點對應生長素濃度既不促進生長也不抑制生長。所謂抑制生長并非不生長，而是比空白對照組生長得慢。(2)a～c段(不含a點)隨著生長素濃度升高，對生長的促進作用逐漸增強。(3)c點對應的濃度為促進生長的最適濃度，促進效果最好。(4)c～e段(不含e點)對應的濃度仍為“促進”濃度，只是隨生長素濃度升高，對生長的促進作用逐漸減弱。(5)e點對應的濃度為促進生長的濃度“閾值”——低于此值時促進生長；超過此值則為抑制生長。(6)b、d兩點對應的生長素濃度雖然不同，但促進效果相同。(7)e～f段(不含e點)隨生長素濃度升高，生長素對生長的抑制作用逐漸增強。2．根、芽、莖對生長素的敏感程度曲線分析(如圖2)圖2(1)同一濃度的生長素作用于不同器官，引起的生理功效不同，這是因為不同的器官對生長素的敏感性不同。(敏感性大?。焊?gt;芽>莖)(2)曲線中A、B、C三點對應的生長素濃度分別代表生長素促進根、芽、莖生長的最適濃度，促進效果最好，A′、B′、C′點以上的曲線體現(xiàn)了不同濃度的促進效果。(3)A′、B′、C′三點分別表示其對應的生長素濃度對根、芽、莖的生長既不促進，也不抑制。3．不同植物對生長素的敏感程度曲線分析(如圖3)圖3雙子葉植物比單子葉植物敏感

請回答下列與生長素有關的問題。(1)從圖甲中可以看出，對莖促進最合適的生長素濃度，對根表現(xiàn)為________，說明生長素的作用特點為________________。(2)從圖乙中可以讀到的信息，在生產實踐中有什么應用？請舉一例：____________。(3)從圖丙中可以讀到以下信息：曲線中H點表示促進生長的最適濃度為g，在OH段(不含O點)隨著生長素濃度增高，__________________，HC段(不含C點)隨著生長素濃度增高，_____________。解析：(1)由圖甲可知，促進莖生長的最適生長素濃度是10－4mol/L，在此濃度下，對根表現(xiàn)為抑制作用。(2)圖乙反映的是不同種類的植物對生長素的敏感程度的差異，是生長素類似物作為除草劑的除草原理。(3)圖丙中OC段對應的生長素濃度都表現(xiàn)為促進作用，生長素濃度大于i(C點以后)才表現(xiàn)為抑制作用。答案

(1)抑制作用低濃度促進，高濃度抑制；不同植物器官對生長素的敏感性不同(2)可以在水稻田里面使用適宜濃度的生長素或生長素類似物，促進水稻的生長，抑制雙子葉雜草生長(3)促進生長的作用增強促進生長的作用減弱[舉一反三]1．(科學思維)若[素養(yǎng)案例]圖丙中植物幼苗出現(xiàn)向光性，且測得其向光側生長素濃度為m，則其背光側生長素濃度范圍應為多少？依據(jù)是什么？

提示

大于m，小于2m。背光側生長素濃度高于向光側，且促進生長效應強于向光側，故向光側的生長素濃度為m時，背光側生長素范圍應大于m，小于2m，以保證背光側的促進生長效應強于向光側。2．(科學思維)若[素養(yǎng)案例]圖丙中植物水平放置，表現(xiàn)出莖的背地性，且測得其莖的近地側生長素濃度為2m，則莖的遠地側生長素濃度范圍應為多少？依據(jù)是什么？

提示

小于m。由于受重力影響，莖的近地側生長素濃度高于遠地側，且促進生長效應強于遠地側，故近地側的生長素濃度為2m時，遠地側的生長素濃度應小于m，以保證遠地側的促進生長效應弱于近地側。3.(科學思維)若[素養(yǎng)案例]圖丙中植物水平放置，如果圖丙表示作用于根的生長素濃度，根的近地側生長素濃度范圍是多少？遠地側生長素濃度范圍為多少？提示

大于i小于i1．將黃化豌豆幼苗切段用不同濃度的生長素處理，結果如圖。下列有關分析不正確的是(

)A．生長素可通過促進細胞伸長來促進幼苗切段的生長B．最適濃度的生長素可使離體的莖段有最大的生長量C．不同濃度的生長素可能使離體的莖段有相同的生長量D．若溶液的濃度大于18μmol/L，則莖段生長量大于dcmD解析：由題圖可知，在最適濃度兩側，不同濃度的生長素可使離體的莖段有相同的生長量，C正確；若溶液的濃度大于18μmol/L，可產生抑制作用，莖段生長量小于dcm，D錯誤。2．建設綠色“一帶一路”，沙漠防治的先鋒樹種是沙柳，為提高沙柳成活率，常常需要對沙柳掐尖留芽并摘除一定量的成熟葉片。下列敘述中錯誤的是(

)A．掐尖的目的是解除頂端優(yōu)勢，加快側芽生長B．生長素主要由幼嫩的芽、葉和發(fā)育中的種子產生C．生長素是一種蛋白質，是由色氨酸經過一系列反應形成的D．頂端優(yōu)勢現(xiàn)象說明生長素具有較低濃度促進生長，較高濃度抑制生長的特點C解析：頂芽產生的生長素會向下運輸?shù)絺妊?，抑制側芽的生長，因此掐尖的目的是解除植物的頂端優(yōu)勢，促進側芽的生長，A正確；生長素主要由幼嫩的芽、葉和發(fā)育中的種子產生，頂芽產生的生長素可抑制側芽的生長，B正確；生長素是由色氨酸經過一系列反應形成的，本質為吲哚乙酸，不是蛋白質，C錯誤；頂端優(yōu)勢是頂芽(生長素濃度低)優(yōu)先生長而側芽(生長素濃度高)受到抑制的現(xiàn)象，說明生長素的生理作用具有兩重性，即表現(xiàn)為較低濃度促進生長，較高濃度抑制生長的特點，D正確。3.

為探究生長素對某植物芽生長的影響，以清水為對照，用不同濃度的生長素溶液對該植物進行噴施處理，獲得芽生長1cm所需時間，結果如圖所示。下列分析正確的是(

)A．c點對應的生長素濃度對該植物根的生長表現(xiàn)為抑制B．b、d兩點對應的生長素濃度對芽生長的抑制作用一致C．ce段表示生長素對芽的抑制作用逐漸增強D．具有頂端優(yōu)勢的植物側芽生長素濃度應小于e點對應的濃度A解析：c點時，芽生長1cm所需時間最短，為芽生長最適的生長素濃度，同種植物的根比芽對生長素敏感，故c點對應的生長素濃度對根的生長表現(xiàn)為抑制，A正確；在b、d兩點，芽生長1cm所需時間小于a點，說明b、d兩點生長素對芽生長的促進作用一致，B錯誤；ce段表示芽生長1cm所需時間逐漸增多，說明生長素對芽的促進作用逐漸減弱，C錯誤；具有頂端優(yōu)勢的植物側芽生長受到抑制，生長素濃度應超過e點對應的濃度，D錯誤。1．如下圖所示，a、b、c為對胚芽鞘做不同處理的實驗，d為一植株被紙盒罩住，紙盒的一側開口，有單側光照。下列對實驗結果的描述，正確的是(

)A.a、b向光彎曲生長，c背光彎曲生長B.a直立生長，b、c向光彎曲生長C.圖d中，如果固定植株，旋轉紙盒，一段時間后，植株向左彎曲生長D.圖d中，如果將紙盒和植株一起旋轉，則向植株盒開口方向彎曲生長D解析：2．某實驗小組探究一定濃度的萘乙酸(NAA)溶液和激動素(KT)溶液對棉花主根長度及單株側根數(shù)的影響，結果如下圖所示。據(jù)此分析，下列敘述正確的是(

)A.對照組甲的數(shù)據(jù)表明主根的生長存在頂端優(yōu)勢B.乙、丙分別與甲組比較，說明NAA抑制主根生長和側根發(fā)生，KT則相反C.丙、丁組與甲組比較，可以說明KT對側根的發(fā)生具有兩重性D.甲、乙、丁組比較，說明KT能增強NAA對側根生長的促進作用